[發明專利]一種基于光纖光柵傳感的礦井報警系統

有效

• 申請號: 201010505328.0
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102003211A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 常恒泰
• 申請（專利權）人: 常恒泰
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01D5/26;G01N21/17;G02B6/293
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

技術領域

本發明涉及一種礦井報警系統，具體講是一種基于光纖光柵傳感的礦井報警系統，屬礦井報警技術領域。

背景技術

煤礦有兩種主要開采方式.一種是地下開采，一種是露天開采。對于埋藏較深的煤炭，一般采用地下開采的方法，與露天開采相比其開采特殊的作業特點主要是：作業環境差，空間較小；地質條件多變，經常受到火、水、瓦斯、煤塵、頂板等災害的威脅；生產工藝復雜，勞動強度大等。

我國是世界最大的產煤國，煤礦開采大多屬于地下開采，據統計，2004年我國產煤總量為十六億六千萬噸，占全球的33.2％，但是礦難死亡人數高達6027人，占全世界礦難死亡總人數的80％，加重了我國在國際上的負面形象事故的發生是不可避免的，所以事故的預測和發生事故后的應急救援工作對于盡可能減少事故的發生和事故造成的人員傷亡和財產損失極為重要。

此前國內遇到災害發生只是憑經驗實施井下救援。近幾年，國內也有很多的學者和專家致力于應急救援的研究。

例如(1)煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策系統，煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策系統是以大量應急信息為主要數據基礎，以應急信息管理和災害評估為主要功能。煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策系統選擇B/S模式，主要的命令執行、數據計算都在服務器端完成，應用程序安裝在服務器端，客戶端不用安裝應用程序，所有的日常操作可通過瀏覽器來完成。系統由兩個主要功能模塊構成，即應急信息管理模塊和災害評估模塊。該系統，對提高煤礦瓦斯爆炸事故應急救援水平具有重要作用。采用計算機評估瓦斯爆炸事故，可以有效避免指揮人員的錯誤決策，使瓦斯爆炸事故應急救援決策科學化。通過計算機來管理應急信息和評估事故災害，可以大量減少應急人員的勞動量，有助于提高應急救援的工作效率。事故應急輔助決策系統能夠縮短事故應急救援決策的響應時間，提高事故應急救援的有效性和可靠性，能夠最大程度降低事故損失，從而使該系統具有廣闊的開發應用前景。

(2)我國已采用互聯網地理信息系統(WrebGIS)技術開發出基于瀏覽器的數字地圖搶險救援預案編制技術。該項研究解決了網絡數字地圖制作難題，能夠直接在屏幕數字電子地圖上編制生成搶險救援圖層，救援圖層可通過網絡收發，從而實現網絡搶險救災調度圖形化管理，為建立網絡化搶險救災調度指揮系統提供了核心技術支持。

目前國外的煤礦救援系統主要包括以下幾個方面：

1)含有通信模塊的救援頭罩：包括呼吸裝置、防毒裝置和通信裝置。

2)各種傳感器：感知地震信號、火光報警、井下的溫度、濕度以及各種氣體的濃度等，通過通信網絡傳給指揮中心。

3)救援鉆探技術：雙鉆頭作業，先打一個探測通道使得探測儀器和緊急救生物品到達事故地層，再打一條救援通道，把受困礦工救出來。

4)井下避難所：井下的堅固防護區，離工人工作地點相距90～125碼，內有緊急救生物品和通信裝置。一旦發生事故，工人可躲避其中，等待救援。

5)虛擬現實技術在煤礦安全工程中的發展與應用。具體來說，美國礦山井下救援設備和技術有：

①快速部署系統：例如，用于探測地下巖層運動的地震感測系統和用于探測井下被困礦工發出的信號的電磁感測系統。這些系統有的采用了先進科技，有的還處于研發階段。

②呼吸器：美國礦山救護隊目前使用Draeger和Biomarine呼吸器。

③自給式自救器：按礦山安全健康局規定給礦工提供1小時的氧氣，供井下緊急逃生之用。目前，自給式自救器依靠兩種技術，一種利用化學反應制氧，另一種則使用壓縮氧氣。

④通訊設備：現有系統包括礦用手持無線報話機、采用細電纜傳導信號一的手持無線報話機、傳呼機、聲能電話、泄漏饋線系統，以及利用井下已有電纜作為無線信號載體的感應耦合無線通訊系統等等。由作者何敏、吳煒、徐偉所寫的“分子機器在礦井救援通信應用探討”一文[見<科技信息>○科教視野○?2007年第19期?第31頁]公開的技術即屬于此列。

發明內容

為克服現有技術中存在的不足和缺陷，本發明提出了一種基于光纖光柵傳感的礦井報警系統，以準確的得知被困礦井下工人的具體位置，并及時爭取救援時間。

本發明的技術方案是按以下方式實現的：